The observation of graphene’s extraordinary electrical properties has stirred great interest in two dimensional (2D) materials. The rapid pace of discovery for low dimensional materials with exciting properties continue with graphene allotropes, multiple polymorphs of borophene, germanene, and many others. The future of 2D materials goes beyond synthesis and characterization of free standing materials and on to the construction of heterostructures or sophisticated multilayer devices. Knowledge about the resulting local structure and composition of such systems will be key to understanding and optimizing their performance characteristics. 2D materials do not have a repeating crystal structure which can be easily characterized using bulk methods and therefore a localized high resolution method is needed. Electron microscopy is well suited for characterizing 2D materials as a repeating coherent structure is not necessary to produce a measureable signal as may be the case for diffraction methods. A unique opportunity for fine local scale measurements in low dimensional systems exists with a specific class of materials known as ferecrystals, the rotationally disordered relative of misfit layer compounds. Ferecrystals provide an excellent test system to observe effects at heterostructure interfaces as the whole film is composed of interdigitated two dimensional layers. Therefore bulk methods can be used to corroborate local scale measurements. From the qualitative interpretation of high resolution scanning transmission electron microscope (STEM) images to the quantitative application of STEM energy dispersive X-ray spectroscopy (EDX), this thesis uses numerous methods electron microscopy. The culmination of this work is seen at the end of the thesis where atomically resolved STEM-EDX hyperspectral maps could be used to measure element specific atomic distances and the atomically resolved fractional occupancies of a low dimensional alloy. These local scale measurements are corroborated by additional experimental data. The input of multiple techniques leads to improved certainty in local scale measurements and the applicability of these methods to non-ferecrystal low dimensional systems.

The controlled and targeted synthesis of new solid materials is still a challenge difficult to overcome. Slow diffusion rates and long diffusion lengths require long reaction times and high synthesis temperatures, resulting in limited control over the reaction pathway. The Modulated Elemental Reactants (MER) method uses compositionally modulated precursors with atomically thin elemental layers that form amorphous alloys upon annealing while maintaining composition modulation. In this amorphous intermediate, nucleation, not diffusion, control the formation of the product, enabling kinetic control of the reaction, and the synthesis of new metastable compounds, heterostructures with designed nanoarchitecture, and thin films with a high degree of texturing. This dissertation uses experimental and computational methods to investigate compounds synthesized by the MER method. Firth, the MER method is used to synthesize ferromagnetic CuCr2Se4 films that show a large degree of crystallographic alignment and interesting magnetic properties such as temperature-dependent easy axes and negative magnetoresistivity. The second part investigates ferecrystals, rotationally disordered members of the misfit layer compounds family. The MER method’s ability to control the nanoarchitecture of the products is used to synthesize a new type of structural isomers, allowing for the synthesis of thousands of ternary compounds using the same elements. Experimental methods are also used to monitor the formation of ferecrystalline compounds using [(SnSe)1+δ][VSe2] as a model system. Despite the vast number of compounds available, however, explaining the properties and stability of ferecrystals is still in its infancy. In the last part of this dissertation, ab initio methods are employed to investigate the components in our ferecrystals. Specifically, isolated layers of VSe2 with its structural distortions due to a charge density wave, SnSe with its thickness-dependent structures, and BiSe with its flexible lattice and anti-phase boundaries are investigated to complement experimental results. Some properties, such as the structural distortion in VSe2 and the different stabilities of BiSe layers, can be explained very well using this simplified model, but others, such as the structure of SnSe layers, are not exclusively determined by their dimensionality, underlining the complex nature of the interactions in ferecrystals. This dissertation includes previously published and unpublished co-authored material.

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:15:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 SubeniaM.pdf: 7084944 bytes, checksum: 1be8677e14b90365726bca93148b19d2 (MD5) Previous issue date: 2007-06-11 / The physical properties and the excitations spectrum in oxides and semiconductors materials are presented in this work, whose the first part presents a study on the confinement of optical phonons in artificial systems based on III-V nitrides, grown in periodic and quasiperiodic forms. The second part of this work describes the Ab initio calculations which were carried out to obtain the optoeletronic properties of Calcium Oxide (CaO) and Calcium Carbonate (CaCO3) crystals. For periodic and quasi-periodic superlattices, we present some dynamical properties related to confined optical phonons (bulk and surface), obtained through simple theories, such as the dielectric continuous model, and using techniques such as the transfer-matrix method. The localization character of confined optical phonon modes, the magnitude of the bands in the spectrum and the power laws of these structures are presented as functions of the generation number of sequence. The ab initio calculations have been carried out using the CASTEP software (Cambridge Total Sequential Energy Package), and they were based on ultrasoft-like pseudopotentials and Density Functional Theory (DFT). Two di?erent geometry optimizations have been e?ectuated for CaO crystals and CaCO3 polymorphs, according to LDA (local density approximation) and GGA (generalized gradient approximation) approaches, determining several properties, e. g. lattice parameters, bond length, electrons density, energy band structures, electrons density of states, e?ective masses and optical properties, such as dielectric constant, absorption, re?ectivity, conductivity and refractive index. Those results were employed to investigate the confinement of excitons in spherical Si@CaCO3 and CaCO3@SiO2 quantum dots and in calcium carbonate nanoparticles, and were also employed in investigations of the photoluminescence spectra of CaCO3 crystal / As propriedades f?sicas e o espectro de excita??es em materiais ?xidos e semicondutores s?o apresentados neste trabalho, composto primeiramente por um estudo sobre o confinamento de fonons ?pticos em sistemas artificiais baseados em nitretos III-V, crescidos periodicamente e quasi-periodicamente. A segunda parte deste trabalho descreve c?lculos de primeiros princ?pios realizados para a obten??o de propriedades optoeletr?nicas em cristais de ?xido de C?lcio (CaO) e Carbonato de C?lcio (CaCO3). Para as super- redes peri?dicas e quasi-peri?dicas apresentamos aqui algumas propriedades din?micas relacionadas a fonons ?pticos (de volume e de superf?cie) confinados obtidos atrav?s de teorias simples como o modelo do diel?trico cont?nuo e a utiliza??o de t?cnicas como a aproxima??o da matriz transfer?ncia. O car?ter de localiza??o dos modos de fonons ?pticos confinados, a magnitude das bandas no espectro e a lei de escalas dessas estruturas como fun??o do n?mero de gera??o das sequ?ncias substitucionais s?o apresentadas. Os c?lculos ab initio foram realizados utilizando o software CASTEP (Cambridge Sequential Total Energy Package) baseados nos m?todos de pseudopotenciais tipo ultrasoft e na teoria do funcional de densidade (DFT). Foram efetuadas duas diferentes otimiza?c~oes de geometria para os cristais de CaO e para or tr?s polimorfos do CaCO3, segundo as aproxima??es LDA (aproxima??o de densidade local) e GGA (aproxima??o do gradiente generalizado), determinando prorpiedades como par?metros de rede, tamanho das liga??es entre os ?tomos, densidade de el?trons, estrutura de bandas de energia, densidade de estados eletr?nica, massas efetivas dos portadores el?tron e buraco, al?m de propriedades ?pticas como constante diel?trica, absor??o, reflectividade, condutividade e ?ndice de refra??o do cristal. Estes dados ser?o utilizados na realiza??o de estudos sobre o confinamento de excitons em pontos qu?nticos esf?ricos Si@CaCO3 e CaCO3@SiO2 e nanopart?culas ocas de car- bonato de c?lcio, e na investiga??o do espectro de luminesc?ncia do cristal de CaCO3.

Esta tese trata da modelagem das características eletrônicas de dispositivos semicondutores baseados em contatos Schottky heterodimensionais, definidos como contatos entre um metal e um sistema de dimensionalidade reduzida. Especificamente, este trabalho concentra-se na situação em que o metal é posto em contato direto com um gás eletrônico bidimensional presente na interface de uma heterojunção empregando dopagem modulada. Dispositivos de interesse são diodos Schottky, bem como estruturas do tipo metal-semicondutor-metal (MSM). Para a característica capacitância-tensão, C-V, é desenvolvido um modelo quasi-bidimensional que apresenta excelente concordância com os resultados experimentais disponíveis. Do ponto de vista da característica corrente-tensão, I-V, é apresentado um modelo unificado, considerando tanto o mecanismo de tunelamento, quanto o de emissão termoiônica. Nossas previsões teóricas, suportadas por alguns indicativos experimentais, sugerem que, para aplicações em fotodetecção, o uso de contatos heterodimensionais, substituindo junções metal-semicondutor convencionais, pode reduzir a corrente de escuro em pelo menos uma ordem de magnitude. / This thesis deals with the modeling of the electronic characteristics of semiconductor devices based on heterodimensional Schottky contacts, defined as contacts between a metal and a reduced dimensionality system. Specifically, this work focus on the situation in which a metal is placed in direct contact with a two dimensional electron gas located at the interface of a modulation doped heterojunction. Devices of interest are Schottky diodes as well as metal-semiconductor-metal (MSM) structures. For the capacitance-voltage characteristics a quasi two-dimensional model is developed, which yields very good agreement with available experimental results. For the current-voltage characteristics a unified model is presented, considering the tunneling as well as the thermionic emission mechanisms. Our theoretical predictions, supported by a few experimental findings, suggest that, for photodetection applications, the use of heterodimensional contacts, replacing conventional metal-semiconductor junctions, can reduce the dark current by at least one order of magnitude.

Neste trabalho desenvolvemos rotinas computacionais em Python para o cálculo de propriedades dinâmicas (espectros de fotocorrente e absorção) de heteroestruturas semicondutoras baseadas em Dinâmica Quântica. Em uma primeira etapa do desenvolvimento do projeto, a formulação baseada na evolução temporal das soluções da equação de Schrödinger dependente do tempo foi aplicada a sistemas com soluções analíticas conhecidas ou com resultados já reportados na literatura. Devido à excelente concordância entre nossos dados e aqueles já conhecidos, em uma etapa seguinte, foram calculadas as energias de transição observadas em espectros de fotoluminescência para poços quânticos de InGaAs/GaAs, crescidos por MBE, levando-se em conta os efeitos de tensão e segregação de átomos de índio. Na continuidade do projeto, especial atenção foi dada ao desenvolvimento de estratégias para calcular os espectros de absorção e fotocorrente para dispositivos do Estado Sólido. O conjunto de resultados apresentados neste trabalho demonstra que a metodologia desenvolvida é precisa e pode ser utilizada com baixo custo computacional para o modelamento de heteroestruturas semicondutoras mais complexas, que servem de base para o desenvolvimento de dispositivos optoeletrônicos. / In this work we developed computational routines in Python for the calculation of the dynamic properties (spectrum of photocurrent and absorption) of semiconductor heterostructures based on Quantum Dynamics Theory. In a first stage of the development of the project the formulation based on the time evolution of the solutions of the time dependent Schrödinger equation was applied to systems with known analytical solutions or results already reported in the literature. Due to the excellent agreement between our data and those already known, in the next stage the transition energies observed in photoluminescence spectra for InGaAs/GaAs quantum wells, grown by MBE, were calculated taking into account the effects of stress and segregation of indium atoms. In the continuity of the project, special attention was given to the development of strategies to calculate absorption and photocurrent spectra for solid state devices. The set of results presented in this work demonstrates that the methodology developed is accurate and can be used with low computational cost for the modeling of more complex semiconductor heterostructures, which are used for the development of optoelectronic devices.

Utilizando a técnica de epitaxia por feixe molecular (MBE), crescemos heteroestruturas tensionadas de InxGa1-xAs sobre substratos de GaAs (100). A composição de In, a espessura para a transição 2D-3D e a espessura crítica (hc) foram determinadas através da análise \"in situ\" pelo RHEED. Os valores da hc e da espessura para a transição 2D- 3D foram observadas ser funções da composição do In e da temperatura do substrato. Um estudo do efeito da desorientação do substrato de GaAs (100) de alguns graus sobre as qualidades ópticas (PL) de poços quânticos simples e múltiplos de InxGa1-xAs/GaAs também foi realizado. Microscopia eletrônica por transmissão (TEM) foi utilizada para a verificação da qualidade das interfaces dos poços quânticos de InxGa1-x/GaAs. Algumas estruturas de dupla barreira (AlGaAs/GaAs/InAs/GaAs/AlGaAs) foram crescidas e caracterizadas opticamente (PL) / InxGa1-xAs strained heterostructures were grown on GaAs (100) by Molecular Beam Epitaxy (MBE). Indium concentration (x), 2D-3D growth mode transition thickness and critical thickness (hc) were determined by \"in situ\" RHEED analysis. Hc and 2D-3D growth mode transition thickness values were verified to depend on In concentration and substrate temperature. The dependence of the InxGa1-xAs /GaAs simple and multiple quantum wells (SQW and MQW) PL optical quality on the GaAs (100) substrate misorientation was also studied. The SQW interfaces were investigated by Transmission Eletronic Microscopy (TEM). Some double-barrier structures (AlGaAs/GaAs/InAs/GaAs/AlGaAs was also grown and optically characterized

Neste trabalho e apresentado um estudo, via teoria de massa efetiva multibanda autoconsistente de heteroestruturas de semicondutores magnéticos diluídos, generalizada para incluir parâmetros de diferentes materiais. A interacao magnética e descrita por um modelo de campo médio baseado no mecanismo de troca indireta, com a possibilidade de inclusão de diferentes íons magnéticos. As equacoes de massa efetiva são resolvidas de forma autoconsistente com o auxílio da equacao de Poisson. As interacoes de spin-órbita e de troca-correlacao, na aproximacao de densidade local, são incluídas no cálculo. O método e aplicado para o estudo das estruturas de bandas e densidades de carga com separacao por spin do portador de heteroestruturas com dopagem tipo-n e tipo-p, variando a geometria dos pocos magnéticos e também o período da super-rede, as densidades de portadores e as concentracoes de íons magnéticos. Solucoes autoconsistentes da equacao de massa efetiva são encontradas para o oxido semicondutor (Zn,Co)O. Será mostrada a separacao de portadores por spin em funcao dos parâmetros variados, simulando diversas concentracoes possíveis, utilizadas em sistemas descritos na literatura, e será analisado o comportamento dos perfis de potencial. Usando os dados obtidos, um diagrama de fases será traçado com base na polarizacao total ou parcial dos portadores, e o seu comportamento será discutido. Também serão mostradas as estruturas de bandas, os perfis de potencial e as distribuicoes de carga do semicondutor (GaMn)As, variando as densidades de portadores e a direcao do campo magnético intrínseco, gerado pela dopagem com íons magnéticos. Os resultados obtidos neste trabalho podem servir de guia para futuras experiências e para o desenvolvimento de dispositivos com semicondutores magnéticos diluídos baseados em (Zn,Co)O e (Ga,Mn)As. Os métodos aqui descritos são gerais e podem ser utilizados para outros materiais. / This work presents a self-consistent multiband effective mass theory applied to diluted magnetic semiconductor heterostructures, generalized to include parameters of different ma- terials. The magnetic interaction is described by a mean-field approximation based on indirect- exchange mecanism, with the possibility of inclusion of different magnetic ions. The effective mass equations are solved self-consistently with the help of the Poisson equation. Spin-orbit and exchange-correlation interactions are included in the simulation in the local density appro- ximation. The method is used to study band structures and charge densities separated by spin in n- and p-type heterostructures. The magnetic well\'s geometry, the superlattice period, the carrier density and the magnetic ion concentration are changed. Self-consistent solutions of the effective mass equation are found for the semiconductor oxide (Zn,Co)O. Charge separation by spin will be show in function of the variation of the simulation parameters, simulating several ion concentrations and charge densities used in systems described in literature, and the potenti- als profiles will be analised. Using the data obtained a phase diagram will be plotted, based on the carrier total or partial carrier polarization, and a model for the behavior of the phase diagram will be discussed. It will also be shown band structures, potential profiles and charge densities of the (Ga,Mn)As semiconductor, varying it carrier density and the direction of the intrinsic magnetic field, generated by the magnetic ions that doped the heterostructure. The results ob- tained in this work can be used as a guide in future experiences and development of devices with diluted magnetic semiconductors based on (Zn,Co)O and (Ga,Mn)As. The methods here described are general and can be used for other materials.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / Nos Ãltimos anos, numerosos avanÃos alcanÃados nas tÃcnicas de crescimento de materiais deram origem à formaÃÃo de vÃrias heteroestruturas de semicondutores, onde se podem confinar elÃtrons e buracos em uma ou mais direÃÃes, atravÃs de barreiras de potencial. Muitos pesquisadores recentemente tÃm estudado estruturas de baixas dimensionalidades, tais como pontos e fios quÃnticos, devido à sua importÃncia em inÃmeras aplicaÃÃes tecnolÃgicas em dispositivos opto-eletrÃnicos como, por exemplo, LASERS, sensores biolÃgicos, diodos e transistores. Um exemplo interessante que à alvo de estudo nesse trabalho à a estrutura chamada anel quÃntico, uma estrutura de confinamento tridimensional obtida apÃs um processo de annealing no crescimento de pontos quÃnticos. No estudo das propriedades opto-eletrÃnicos de anÃis quÃnticos, à de grande importÃncia calcular os nÃveis de energia dos portadores de carga e as funÃÃes de onda a fim de analisar os autoestados do sistema. Desse modo, resolvemos a equaÃÃo de SchrÃdinger independente do tempo para elÃtrons confinados em um anel quÃntico semicondutor na presenÃa de um campo magnÃtico, perpendicular ao plano do anel, utilizando a aproximaÃÃo da massa efetiva. Sob algumas aproximaÃÃes, consideramos que o confinamento dentro da regiÃo do anel à muito forte, tal que o problema à reduzido à variÃvel angular, onde a largura e altura contribuem somente com termos constantes para a energia total. Avaliamos numÃrica e analiticamente o problema do anel na ausÃncia de qualquer forÃa externa, obtendo o Efeito Aharonov-Bohm, no qual o espectro de energia oscila periodicamente com a variaÃÃo do campo magnÃtico. Estudamos tambÃm os efeitos de potenciais perturbativos no espectro de energia de anÃis quÃnticos. Primeiramente, consideramos o caso de um potencial gerado pela aplicaÃÃo de um campo elÃtrico no plano do anel. Encontramos soluÃÃes analÃticas e numÃricas para o problema do anel com e sem um campo magnÃtico axial. Mostramos que a presenÃa de campo elÃtrico ergue a degenerescÃncia angular dos estados de energia do elÃtron, suprimindo as oscilaÃÃes Aharonov-Bohm para os nÃveis mais baixos de energia. Investigamos tambÃm as influÃncias no espectro de energia devido à presenÃa de uma ou mais impurezas positivas localizadas de maneira simÃtrica e assimetricamente ao longo do anel. Para N impurezas igualmente espaÃadas, observamos as oscilaÃÃes Aharonov-Bohm para os estados de menor energia e a formaÃÃo de sub-bandas de energia compostas por N estados, enquanto para sistemas assimÃtricos o efeito nÃo foi visto e os estados que formam as sub-bandas nÃo mais se cruzam. De maneira anÃloga ao caso das impurezas, vimos que a presenÃa de superredes de poÃos de potenciais quadrados acopla os estados de energia em sub-bandas, devido à simetria rotacional do anel quÃntico. Analisamos tambÃm o comportamento das 'minibandas', formadas pelos estados ligados da superrede, com relaÃÃo ao confinamento do potencial e comparamos o espectro de energia com a variaÃÃo do campo magnÃtico para um e mais poÃos quadrados. Por fim, discutimos os efeitos no espectro de energia do exciton no anel quÃntico devido à presenÃa de um campo elÃtrico e de uma impureza negativa. Mostramos que os estados de mais baixa energia do exciton nÃo oscilam quando consideramos o potencial coulombiano de interaÃÃo elÃtron-buraco, mas a presenÃa de uma impureza em certas localizaÃÃes ergue as oscilaÃÃes Aharonov-Bohm, que podem ser suprimidas pela adiÃÃo do campo elÃtrico no plano do anel. Expomos assim o comportamento instÃvel das oscilaÃÃes nas energias excitÃnicas na presenÃa de perturbaÃÃes.

Neste trabalho, apresentamos os resultados de estudos com poços quânticos parabólicos (PQW, Parabolic Quantum Well ) de AlGaAs crescidos sobre substratos de GaAs pela técnica de epitaxia por feixe molecular. Medidas de transporte em PQWs do tipo n e do tipo p com larguras de 1000 ºA ate 4000 ºA em baixas temperaturas indicam um aumento abrupto do coeficiente Hall para um campo magnético critico de aproximadamente 3 T. Nosso estudo concentra-se na interpretação deste aumento observado. Com este propósito, estudamos através de cálculos autoconsistentes e de aproximações anal¶³ticas o processo de transferência de cargas em amostras com PQWs. Determinamos as densidades superficiais de cargas ns e ps, e comparamos estes resultados com os obtidos experimentalmente. Verificamos que os melhores resultados para a densidade de cargas (ns) s~ao aqueles determinados pelos cálculos autoconsistentes. No entanto, as aproximações analíticas se mostram importantes para descrever de forma qualitativa os resultados experimentais para amostras do tipo p. Numa segunda parte do nosso trabalho, estudamos a influencia da aplicação de campos magnéticos ao longo da direção de crescimento nas amostras com PQWs. Observamos uma diminuição na largura de densidade de cargas n(z) e do potencial total V (z). Estes resultados em combinação com o processo de transferência de cargas, levam a uma diminuição da densidade de portadores no poço, produto da redistribuição das cargas entre o poço e as camadas com dopagem de silencio. Desta forma, atribuímos o aumento no coeficiente Hall como sendo oriundo de uma diminuição da densidade de cargas dentro do PQW. / We present the results of experiments and calculations done on AlGaAs Parabolic Quantum Wells (PQWs) grown on GaAs by molecular beam epitaxial tecniques. Transport measurements in n-type and p-type samples with widths between 1000 ºA and 4000 ºA at low temperatures indicate an abrupt increase of the Hall coeficient at a critical field B ¼ 3 T. Our study focuses on the interpretation of this observed increase. To this end, we study by means of self-consistent numerical simulations and analytical approximations the charge transfer process in PQWs. We compare our results for the sheet densities with those observed experimentally. The best results are obtained for n-type samples for which we could numerical simulations. However, the analytical expressions we obtained also describe qualitatively the experimental results, and can be applied to p-type samples. In the second part of this work we study the efect of a magnetic feld applied perpendicular to the well. The simulations indicate a diminishing of the charge density and the total potential in the well. These results, combined with the charge transfer process, lead to a redistribution of charge between the well and the dopant layers. Therefore, we interpret the observed increase of the Hall coefcient as the result of a depletion of charge in the parabolic quantum well.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2017-06-07T19:30:35Z No. of bitstreams: 1 alisonarantesgoncalves.pdf: 3160281 bytes, checksum: b3f8a1585b5f5884a5571e6857646b8b (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2017-06-26T17:46:44Z (GMT) No. of bitstreams: 1 alisonarantesgoncalves.pdf: 3160281 bytes, checksum: b3f8a1585b5f5884a5571e6857646b8b (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-26T17:46:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 alisonarantesgoncalves.pdf: 3160281 bytes, checksum: b3f8a1585b5f5884a5571e6857646b8b (MD5) Previous issue date: 2012-03-08 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Apresentamos uma teoria para obtenção da seção de choque de espalhamento inelástico de luz, espalhamento Raman, a temperatura de T = OK em um gás de elétrons quasi-bidimensional formado pela heteroestrutura semicondutora de A1GaAs-GaAs dopada seletivamente. Os cálculos de estrutura eletrônica foram baseados na Teoria do Funcional Densidade dentro da aproximação de densidade local. Os cálculos para a seção de choque foram realizados em geometria de retroespalhamento e em regime de ressonância do laser incidente com o gap ótico de spin-órbita do GaAs. Estudamos os mecanismos de excitações de densidade de carga e excitações de densidade de spin. Os resultados obtidos foram [1]: 1) a observação do colapso do termo de Hartree nas excitações de densidade de carga para baixas densidades, observado experimentalmente por Ernst et al. [2]; 2) a observação de um cruzamento anômalo entre as excitações de densidade de carga e densidade de spin, em virtude dos funcionais de exchange-correlação. Este efeito constitui um teste de validade para as parametrizações adotadas; 3) a predição da existência de excitações de mais alta energia, ainda não observadas experimentalmente. Finalmente, demonstramos que o formalismo desenvolvido permite mapear as excitações eletrônicas na teoria BCS. / We present a theory for obtaining the inelastic light scattering cross section, Raman scattering, at T = OK temperature in a quasi-bidimensional electron gas formed by the GaAs-A1GaAs semiconductor heterostructure doped selectively. The electronic structure calculations were based on Density Functional Theory within the local density approximation. The calculations for the cross section were performed in backscattering geometry and resonant regime of the incident laser with the spin-orbit optical gap of GaAs . We study charge density excitations mechanism and spin density excitations mechanism. Our results were as follows [1] 1) the observation of the collapse of the Hartree term in the charge density excitation for low densities, observed experimentally by Ernst et al. [2], 2) the observation of an anomalous cross between charge density and spin density excitations, due to the exchange-correlation functional. This effect is a validity test for the adopted parameterizations; 3) the prediction of the existence of excitations of higher energy, not yet observed experimentally. Finally, we demonstrate that the formalism developed enables mapping the electronic excitations in the BCS theory, which describes the normal superconducting state.